Электромагнитное взаимодействие - одна из четырёх фундаментальных сил природы. Три другие: гравитация, сильное и слабое взаимодействия.
Электромагнетизм создаёт два поля: электрическое и магнитное. Однако у него всего одна передающая частица - фотон. Возможно, при слове "фотон" ты думаешь исключительно о свете. Это не верно: частица отвечает ещё и за тепло и электричество. Этакий невесомый работник ДЭЗа вселенского масштаба. Благодаря свойствам этой частицы формируются уникальные характеристики электромагнетизма: он воздействует на все заряженные частицы и целые объекты, максимальная скорость распространения - скорость света, дальность действия не ограничена, а сила снижается медленно (как расстояние в квадрате, подобно гравитации), сами фотоны не только лишены массы, но и заряда, потому друг на друга не влияют, подвергается воздействию гравитации, но неподвластен сильному и слабому взаимодействию.
Кстати, фотон - это бозон, то есть скорее "всплеск" соответствующего поля, нежели некий микромячик, в, который можно было бы потыкать микропальцем.
На осязаемом уровне электромагнитное взаимодействие проявляется как электростатическая сила и магнетизм.
Эксперимент. Потребуется что-то шерстяное и воздушный шарик. Шарик надуть, потереть о шерсть и приложить к потёртому месту. Наблюдать.
Это и есть явление электростатики. Что здесь происходит? Некоторые материалы легко теряют электроны, другие удерживают их на столько хорошо, что могут даже собирать лишние. Первый тип в нашем эксперименте - шерсть, второй - резиновый шарик. Резина, прикасаясь к волосне, вытягивает электроны и получает отрицательный заряд. В то же время заряд шерсти падает. Может показаться, что трение вызывает появление заряда, но это не так: оно просто ускоряет перетекание электронов.
Таким образом формируется электрический заряд отдельных частиц и объектов, из них состоящих. Положительно заряженные объекты притягиваются к отрицательно заряженным, вот и шарик висит на свитере, голове или домашнем питомце. Кроме того, если вещество позволяет свободное передвижение электронов, то они устремляются из минуса в плюс. Резина или стекло, хотя легко удерживают заряд, проводимостью не отличаются, поэтому из них делают изоляцию. Человек, напротив, не плохо проводит электроны, поэтому, засунув пальцы в розетку, получает нехилую дозу злобных электронов.
И тут мы подходим ко второму проявлению электромагнетизма - магнитному полю. В то время, как в электростатике объект имеет или положительный, или отрицательный заряд, магнитное поле содержит одновременно оба, но распределённые в разные зоны.
Помнишь мультяшные магниты (ну, и настоящие)? В них всегда есть + и - (север и юг).
Не важно, на сколько крошечных частей разделить магнит, все они будут иметь положительно и отрицательно заряженные зоны.
Домашний проект - делаем магнит своими руками.
Понадобятся: гвоздь, медная или алюминиевая проволока, батарейка, изолента или скотч и горстка металлических скрепок.
Действия: оставь 5 см проволоки свободными и накрути по спирали остальную на гвоздь, оставив ещё 5 см с другого конца. Сделай на концах аккуратные петельки. Приложи петельки к + и - батарейки, прикрути лентой. Магнит готов. Можно сыпать на гвоздь скрепки и они притянутся. Стоит убрать хотя бы один из концов проволоки с батарейки, и система развалится.
Движение электронов от минуса батарейки к плюсу создаёт магнитное поле. Реален и обратный эффект: магнитное поле создаёт движение электронов. Стоит заменить гвоздь на магнит и начать вращать металлическую рамку вокруг, как электроны "побегут" из минусовой зоны в плюсовую.
На ранних этапах изучения электромагнетизма его было принято разделять на два разных (условно независимых) эффекта: электростатику и электродинамику. Позднее стало понятно, что это один и тот же вид взаимодействия, и по отдельности они не существуют. Совсем свежий взгляд на проблему объединяет электромагнетизм ещё и со слабым взаимодействием. Хотя в земных реалиях эти силы разные до неузнаваемости, в космических условиях разница между ними стирается. Комплексное явление назвали электрослабым взаимодействием.